大規(guī)模圖頂點覆蓋的增量算法研究
發(fā)布時間:2022-01-27 12:38
頂點覆蓋問題在圖論中是一個經(jīng)典的組合優(yōu)化問題,并且在實際問題中有非常廣泛的應用。針對大規(guī)模圖頂點數(shù)目增加、邊數(shù)目增加和頂點與邊數(shù)目均增加3種動態(tài)過程,設(shè)計了能夠在原極小頂點覆蓋集合的基礎(chǔ)上更新增量后圖的極小頂點覆蓋集合的算法。提出的算法考慮了圖結(jié)構(gòu)中頂點與邊的關(guān)系,并采用鄰接矩陣的方法對其進行存儲,在圖結(jié)構(gòu)發(fā)生增量變化后,在原極小點覆蓋集合的基礎(chǔ)上添加或者刪除若干頂點來更新增量后的極小頂點覆蓋集合。實驗結(jié)果驗證了算法的準確性和高效性。
【文章來源】:北京信息科技大學學報(自然科學版). 2020,35(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
邊增量變化實例
尤攵サ?vp,考慮到需要在原頂點覆蓋集合中刪除不必要的頂點,只需證明刪除的頂點是冗余的。因為vi+1與vp相鄰接,并且?v"p∈V(vp)且v"p∈N0,那么所有和vp相鄰接的并且屬于原極小頂點覆蓋集合N0的頂點即為v"p,而由題意,與v"p相連的若干個頂點都屬于原N0,即對于?e∈E(v"p),都有e被點覆蓋集合N0中的頂點所覆蓋,那么此時v"p是可以刪去的,即v"p為冗余的得證,否則頂點v"p不能被刪去。例1如圖1所示,已知圖G=<V,E>,且它的其中一個極小頂點覆蓋集合為N0={v1,v4,v5},如果新加入頂點為vi+1,利用上述定理求解更新后的極小頂點覆蓋集合Nnew。由圖可以看出,新加入的頂點vi+1與非頂點覆蓋集合N0中的元素v2、v5相鄰接,求解步驟如下:第一步先在原點覆蓋集合N0中分別加入頂點v2、v5;第二步分別判斷與v2、v5相連的原N0中的頂點中是否存在冗余的頂點。對于和v2相鄰接的頂點有v1、v3,在比較過程中優(yōu)先刪去N0中度數(shù)較少的頂點。對于v1,與v1相連的所有的頂點是v2、v3,它們都屬于N0中的頂點,根據(jù)定理2,此時v1可以刪去。對于v3,與v3相連的所有的頂點為v1、v2、v4、v5,它們都屬于N0中的頂點,而刪去v1后,v3便不能再被刪去。對于v4,與v4相連的所有的頂點為v3、v5,它們都屬于N0中的頂點,因此根據(jù)定理2可以刪去頂點v4。則
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種增量式約簡方法求解最小頂點覆蓋問題[J]. 占善華,謝小軍. 計算機應用研究. 2018(12)
[2]求解最小點覆蓋問題實例的計算成本的一種度量方法[J]. 王麗麗,崔晉川. 數(shù)學的實踐與認識. 2017(23)
[3]增量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測點的增量選取算法[J]. 丁三軍,陶興宇,石祥超,徐蕾. 計算機應用. 2015(12)
[4]基于最短路算法的最小點覆蓋問題[J]. 寇磊,崔笑川,陳京榮. 蘭州交通大學學報. 2015(04)
[5]廣義Petersen圖的最小點覆蓋集[J]. 鄭文萍,郭炳,楊貴. 山西師范大學學報(自然科學版). 2014(01)
[6]圖的最小頂點覆蓋的粘貼DNA計算模型[J]. 聶曉艷,耿俊,湯建鋼. 首都師范大學學報(自然科學版). 2013(01)
[7]一種求解平面圖的最小頂點覆蓋算法[J]. 吳春,朱國魂,謝玉忠,林宏. 計算機系統(tǒng)應用. 2010(09)
[8]最小頂點覆蓋問題的DNA分子算法[J]. 高琳,許進. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2004(04)
碩士論文
[1]分布式系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 陶興宇.沈陽航空航天大學 2016
本文編號:3612504
【文章來源】:北京信息科技大學學報(自然科學版). 2020,35(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
邊增量變化實例
尤攵サ?vp,考慮到需要在原頂點覆蓋集合中刪除不必要的頂點,只需證明刪除的頂點是冗余的。因為vi+1與vp相鄰接,并且?v"p∈V(vp)且v"p∈N0,那么所有和vp相鄰接的并且屬于原極小頂點覆蓋集合N0的頂點即為v"p,而由題意,與v"p相連的若干個頂點都屬于原N0,即對于?e∈E(v"p),都有e被點覆蓋集合N0中的頂點所覆蓋,那么此時v"p是可以刪去的,即v"p為冗余的得證,否則頂點v"p不能被刪去。例1如圖1所示,已知圖G=<V,E>,且它的其中一個極小頂點覆蓋集合為N0={v1,v4,v5},如果新加入頂點為vi+1,利用上述定理求解更新后的極小頂點覆蓋集合Nnew。由圖可以看出,新加入的頂點vi+1與非頂點覆蓋集合N0中的元素v2、v5相鄰接,求解步驟如下:第一步先在原點覆蓋集合N0中分別加入頂點v2、v5;第二步分別判斷與v2、v5相連的原N0中的頂點中是否存在冗余的頂點。對于和v2相鄰接的頂點有v1、v3,在比較過程中優(yōu)先刪去N0中度數(shù)較少的頂點。對于v1,與v1相連的所有的頂點是v2、v3,它們都屬于N0中的頂點,根據(jù)定理2,此時v1可以刪去。對于v3,與v3相連的所有的頂點為v1、v2、v4、v5,它們都屬于N0中的頂點,而刪去v1后,v3便不能再被刪去。對于v4,與v4相連的所有的頂點為v3、v5,它們都屬于N0中的頂點,因此根據(jù)定理2可以刪去頂點v4。則
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種增量式約簡方法求解最小頂點覆蓋問題[J]. 占善華,謝小軍. 計算機應用研究. 2018(12)
[2]求解最小點覆蓋問題實例的計算成本的一種度量方法[J]. 王麗麗,崔晉川. 數(shù)學的實踐與認識. 2017(23)
[3]增量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測點的增量選取算法[J]. 丁三軍,陶興宇,石祥超,徐蕾. 計算機應用. 2015(12)
[4]基于最短路算法的最小點覆蓋問題[J]. 寇磊,崔笑川,陳京榮. 蘭州交通大學學報. 2015(04)
[5]廣義Petersen圖的最小點覆蓋集[J]. 鄭文萍,郭炳,楊貴. 山西師范大學學報(自然科學版). 2014(01)
[6]圖的最小頂點覆蓋的粘貼DNA計算模型[J]. 聶曉艷,耿俊,湯建鋼. 首都師范大學學報(自然科學版). 2013(01)
[7]一種求解平面圖的最小頂點覆蓋算法[J]. 吳春,朱國魂,謝玉忠,林宏. 計算機系統(tǒng)應用. 2010(09)
[8]最小頂點覆蓋問題的DNA分子算法[J]. 高琳,許進. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2004(04)
碩士論文
[1]分布式系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 陶興宇.沈陽航空航天大學 2016
本文編號:3612504
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